JP3288525B2 - 板圧延機の設備診断方法 - Google Patents

板圧延機の設備診断方法

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JP3288525B2 JP06251794A JP6251794A JP3288525B2 JP 3288525 B2 JP3288525 B2 JP 3288525B2 JP 06251794 A JP06251794 A JP 06251794A JP 6251794 A JP6251794 A JP 6251794A JP 3288525 B2 JP3288525 B2 JP 3288525B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板状の金属製品あるい
は帯状の金属製品を製造する際に用いる圧延機の設備診
断方法、特に分割補強ロールによって作業ロールを支持
する機構を有する圧延機の各分割補強ロールに設置した
荷重検出装置の故障診断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、同一出願人が先に出願した特願
平5−048375号に記載の板圧延機の例の説明図
で、(A)は全体の説明図、(B)は上ロールアセンブ
リーの分割補強ロールの配置を示す平面図である。例え
ば、上ロールアセンブリーは、軸方向に3分割以上(図
2(B)では、7分割)に分割した分割補強ロール、3
A〜3C、4A〜4Dによって、作業ロール1を支持す
る機構とし、各分割補強ロール3A〜3C、4A〜4C
にはそれぞれ独立に荷重検出装置と独立した分割補強ロ
ール圧下装置とが配置されている。この圧延機によれ
ば、前記各分割補強ロール毎の荷重検出値の情報に基づ
いて圧延材と作業ロール間の荷重分布を推定し、これに
より圧延後の板クラウン・形状を高精度に推定すること
ができ、かつ前記各分割補強ロールに設置した圧下装置
を用いて作業ロールたわみを制御し、板クラウン・形状
を制御することが可能である。すなわち、この圧延機に
よる場合、前記荷重検出装置からの検出値が圧延材の板
クラウン・形状を推定および制御する際に重要なパラメ
ータとなることから、前記各分割補強ロールに設置した
荷重検出装置の検出精度を高精度に維持する必要があ
る。
【0003】このような荷重検出装置の精度を検証する
ための従来法としては、補強ロール組替後に前記各分割
補強ロールに設置した荷重検出装置を個々に点検を行っ
ていた。しかしながら、補強ロールの組替周期は、一般
的に10日〜1ケ月程度であることから、圧延作業中に
発生する前記各分割補強ロールに設置した荷重検出装置
の異常および検出精度の劣化を発見することができなか
った。従って、従来法による場合、荷重検出装置の異常
が発生したまま、板クラウン・形状の著しく悪化した製
品を大量に圧延してしまう危険性があった。このような
場合に対して、前記圧延機の特徴である圧延後の板クラ
ウン・形状を高精度に推定する方法がないという問題が
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような問題に対し
て、本発明は、圧延作業中に前記各分割補強ロールに設
置した荷重検出装置の異常および検出精度の劣化を直ち
に発見する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の主旨とするとこ
ろは、上下少なくともどちらか一方のロールアセンブリ
ーが、軸方向に3分割以上に分割された分割補強ロール
を圧延機の入側および出側に配置することによって作業
ロールを支持する機構であり、各分割補強ロールにはそ
れぞれ独立した荷重検出装置を配備した板圧延機におい
て、前記作業ロールにかかる荷重ベクトルの水平方向成
分の合力を、前記各分割補強ロールの荷重検出装置から
の荷重検出値より演算し、該合力の値が予め設定した前
記合力の許容範囲を超えた場合に、前記各分割補強ロー
ルの荷重検出装置の故障発生を検知することを特徴とす
る板圧延機の設備診断方法である。
【0006】また、上下少なくともどちらか一方のロー
ルアセンブリーが、軸方向に3分割以上に分割された分
割補強ロールを圧延機の入側および出側に配置すること
によって作業ロールを支持する機構であり、各分割補強
ロールにはそれぞれ独立した荷重検出装置を配備すると
共に、作業ロールに水平ロールベンディング装置を備え
た板圧延機において、前記作業ロールにかかる荷重ベク
トルの水平方向成分の合力を、前記各分割補強ロールの
荷重検出装置からの荷重検出値と前記作業ロールに付与
した水平ロールベンディング力とにより演算し、該合力
の値が予め設定した前記合力の許容範囲を超えた場合
に、前記各分割補強ロールの荷重検出装置の故障発生を
検知することを特徴とする板圧延機の設備診断方法であ
る。
【0007】
【作用】本発明の具体的な方法について、本発明が対象
とする圧延機の一実施例である図3を用いて詳細に説明
する。この圧延機は、上側ロールアセンブリーがロール
軸方向に7分割した分割補強ロール、3A〜3C、4A
〜4Dによって、作業ロール1を支持する機構で、各分
割補強ロール3A〜3C、4A〜4Dにはそれぞれ独立
に荷重検出装置と独立した分割補強ロール圧下装置とが
配置されている。このとき、上側の作業ロール1と分割
補強ロールとの位置関係は、図3に示すように作業ロー
ル1の中心位置と3分割の分割補強ロール3A〜3Cの
中心とを結ぶ線が水平方向から反時計回りになす角がθ
1 (0度<θ1 <90度)、上側の作業ロール1の中心
位置と4分割の分割補強ロール4A〜4Dの中心とを結
ぶ線が水平方向から時計回りになす角がθ2 (0度<θ
2 <90度)となっている。
【0008】ここで、図3に示すように圧延作業中にお
ける分割補強ロール3A,3B,3Cからの荷重検出値
をP1 ,P2 ,P3 および4A,4B,4C,4Dから
の荷重検出値をP4 ,P5 ,P6 ,P7 とすると、作業
ロール1にかかる水平方向の荷重ベクトルの釣り合い条
件から次式が得られる。 ΔP=(P1 +P2 +P3 )cosθ1 −(P4 +P5 +P6 +P7 )cosθ2 =0 …………………(1) すなわち、作業ロール1にかかる水平方向の荷重ベトク
ルの釣り合い条件より、作業ロール1に作用する荷重ベ
クトルの水平方向成分の合力ΔPは零にならなければな
らない。
【0009】発明者らは、上述の力学的考察に基づいて
各分割補強ロール荷重の実測より算出される作業ロール
1にかかる荷重ベクトルの水平方向成分の合力ΔPが予
め設定したΔPの許容範囲を超えた場合、前記各分割補
強ロールに設置した荷重検出装置の少なくともいずれか
が異常であると判断できることを発見した。すなわち、
上述した判定条件の基で、前記各分割補強ロールに設置
した荷重検出装置の点検を行うことになる。
【0010】ところで、上述したように作業ロール1に
作用する荷重ベクトルの水平方向成分の合力ΔPは、力
学的には常に零でなければならない。しかしながら、実
測より算出されるΔPは、前記各分割補強ロールに設置
した荷重検出装置の検出誤差等が影響して必ずしも零に
なるとは限らない。このことから、予め圧延機の特性、
圧延作業中での前記各分割補強ロールに設置した荷重検
出装置の検出誤差の程度を調査し、ΔPの許容範囲を設
定しておく。これにより、ΔPがこの許容範囲を超えた
場合には、前記各分割補強ロールに設置した荷重検出装
置に異常があると検知できる。
【0011】別の本発明の具体的な方法について、図4
を用いて説明する。図5は本発明を適用する圧延機で、
上述で説明した板圧延機(図2)において作業ロールに
水平ロールベンディング装置を装備した板圧延機の一例
である。
【0012】圧延作業中において、例えば分割補強ロー
ル4A〜4Dがある方向に水平ロールベンディング力F
W ,FD が作業ロール1に作用したときの分割補強ロー
ル3A,3B,3Cからの荷重検出値をP1 ′,
2 ′,P3 ′および4A,4B,4C,4Dからの荷
重検出値をP4 ′,P5 ′,P6 ′,P7 ′とすると、
作業ロール1にかかる水平方向の荷重ベクトルの釣り合
い条件から次式が得られる。 ΔP=(P1 ′+P2 ′+P3 ′)cosθ1 −(P4 ′+P5 ′+P6 ′+P7 ′)cosθ2 +FW +FD =0 ………………(2) ここで、FW およびFD は作業側および駆動側に作用す
るロールベンディング力である。
【0013】すなわち、作業ロール1にかかる水平方向
の荷重ベクトルの釣り合い条件より、作業ロール1に作
用する荷重ベクトルの水平方向成分の合力ΔPは、水平
ロールベンディング力が作用しても零にならなければな
らないことが分かる。
【0014】このことから発明者らは、水平ロールベン
ディング装置を有する板圧延機の場合、式(2)におい
てΔPを演算すれば、上述したように前記各分割補強ロ
ールに設置した荷重検出装置が異常であると判定でき
る。
【0015】本発明の方法は、圧延操業中に限らず、圧
延操業の中断期間中に圧下装置を操作して上下作業ロー
ルを接触させ、さらに締め込むことにより得られる上記
各分割補強ロールからの荷重検出値を利用してもでき
る。
【0016】
【実施例】本発明を図2に示す圧延機に適用した。図1
は、本発明の実施例のフロー図を示す。以下、図1を用
いて説明する。分割補強ロール組替後に圧延操業を開始
する。次に圧延作業中に各分割補強ロールにそれぞれ独
立して設置した荷重検出装置より荷重を検出する。次に
作業ロールにかかる荷重ベクトルの水平方向成分の合力
ΔPを式(1)を用いて演算する。次にΔPが予め設定
したΔPの許容範囲を超えているかどうかを判定する。
ΔPが予め設定したΔPの許容範囲を超えている場合、
圧延操業を停止し、各分割補強ロールに独立して設置し
た荷重検出装置の点検を行う。
【0017】また、本発明を図3に示すような水平ベン
ディング装置を有する圧延機に適用した場合は、前記作
業ロールにかかる荷重ベクトルの水平方向成分の合力Δ
Pを式(2)を用いて演算すればよい。本発明を熱間連
続圧延機の仕上圧延機列に適用した結果、分割補強ロー
ルの荷重検出装置の異常を圧延作業中に直ちに発見する
ことができた。
【0018】
【発明の効果】本発明の設備診断方法を用いると、圧延
作業中に各分割補強ロールに独立して設置した荷重検出
装置の異常および検出精度の劣化を直ちに発見すること
ができ、荷重検出装置の検出精度の劣化および異常に伴
う、不良製品の生産を最小限に抑えることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施例を説明するためのフロー
図。
【図2】本発明を適用する圧延機の一例のロールアセン
ブリーを示す図であり、(A)は側面図、(B)は平面
図である。
【図3】本発明を具体的に説明するための図であり、
(A)は側面図、(B)は平面図である。
【図4】本発明を具体的に説明するための図であり、
(A)は側面図、(B)は平面図である。
【図5】本発明を適用する水平ロールベンディング装置
を備えた圧延機のロールアセンブリーを示す図であり、
(A)は側面図、(B)は平面図である。
【符号の説明】
1 上作業ロール 2 下作業ロール 3 上分割補強ロール(3分割) 4 上分割補強ロール(4分割) 5 下補強ロール 6 圧延材 7 水平ロールベンディング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B21C 51/00 B21C 51/00 Q (56)参考文献 特開 平5−69010(JP,A) 特開 平5−245504(JP,A) 特開 平5−245505(JP,A) 特開 平6−262207(JP,A) 特開 平6−262213(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 33/00 B21B 13/14 B21B 28/00 B21B 29/00 B21C 51/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下少なくともどちらか一方のロールア
    センブリーが、軸方向に3分割以上に分割された分割補
    強ロールを圧延機の入側および出側に配置することによ
    って作業ロールを支持する機構であり、各分割補強ロー
    ルにはそれぞれ独立した荷重検出装置を配備した板圧延
    機において、 前記作業ロールにかかる荷重ベクトルの水平方向成分の
    合力を、前記各分割補強ロールの荷重検出装置からの荷
    重検出値より演算し、該合力の値が予め設定した前記合
    力の許容範囲を超えた場合に、前記各分割補強ロールの
    荷重検出装置の故障発生を検知することを特徴とする板
    圧延機の設備診断方法。
  2. 【請求項2】 上下少なくともどちらか一方のロールア
    センブリーが、軸方向に3分割以上に分割された分割補
    強ロールを圧延機の入側および出側に配置することによ
    って作業ロールを支持する機構であり、各分割補強ロー
    ルにはそれぞれ独立した荷重検出装置を配備すると共
    に、作業ロールに水平ロールベンディング装置を備えた
    板圧延機において、 前記作業ロールにかかる荷重ベクトルの水平方向成分の
    合力を、前記各分割補強ロールの荷重検出装置からの荷
    重検出値と前記作業ロールに付与した水平ロールベンデ
    ィング力とにより演算し、該合力の値が予め設定した前
    記合力の許容範囲を超えた場合に、前記各分割補強ロー
    ルの荷重検出装置の故障発生を検知することを特徴とす
    る板圧延機の設備診断方法。
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